农网升级、改造中遇到较大档距设计问题论文_柳志明

农网升级、改造中遇到较大档距设计问题论文_柳志明

柳志明

(昆明自动化(集团)电力设计有限公司 65000)

云南农村大多位于山区,特别是怒江、迪庆地区。在近几年农网改造升级中架设架空线路时,经常遇到大峡谷、大江、大河,跨距大多在300~500m,甚至700m以上。如师宗县、罗平县这几年的农网改造中,几乎每条山区10kV线路均有一处以上300m左右的大档距跨越。在这种情况下,本人结合这几年在山区农网改造升级设计的经验,谈谈大档距线路架设应注意的几个问题:

1、导线线间距离的确定:

山区大档距线路设计时,首先要计算线间距离,因线间距离是防止大档距中央发生闪络,确保线路安全运行的重要因素,也是确定横担长度、杆型的重要依据。我们设计必须严格按有关国家、行业标准及其相应规程、规范进行相应的设计。对1000m以下档距,水平线间距离一般按下式计算:

d=0.4Lk U/10 0.65fm1/2

式中 d——导线水平线间距离(m);

Lk——悬垂绝缘子串长度(m);

U——线路电压(kV);

fm——导线最大弧垂(m)。(0.4/0.65为经验值)

20世纪80~90年代,山区大档距跨越线路,因设计、施工不规范,导致部分线路线间距离d值偏小,造成线间闪络,烧断导线的事时有发生。实际工作中,我们应严格按有关国家、行业标准及其相应规程、规范的公式计算得出d值,在条件允许的情况下,大档距线路的线间距离应选择略大于设计值d,以确保线路安全运行。

2、杆塔的选择:

大档距跨越线路,线间距离大,杆型要选用典型设计杆型,一般选门型杆或三联杆。如果有些地形较复杂,不适于打拉线,可采用自立塔。考虑到大档距不确定因素较多,为了确保线路安全运行,选用的杆塔和拉线截面要比整条线路相应提高一个档次,拉盘埋深也要提高一个档次。山区施工如采用电杆,最好是双节(法兰联接)电杆,便于运输。

如曲靖市师宗县2015年第一批次10(20)千伏及以下城农网项目中师宗公司10kV丹凤线新建工程,采用JL/G1A-10kV-185/25双回导线设计,其中有79#—80#档距在344m,此中情况下没有典设10kV铁塔或者水泥杆能够满足导线电气安全距离和弧垂的要求,设计就考虑了采用3560JGU2铁塔2基,解决了双回路大档距跨越的问题。如今本线路已经施工完,运行情况相当好。

在山区大档距跨越杆塔定位时,不希望出现杆塔倒拔现象。因为在倒拔的情况下,直线杆塔上绝缘子串会被导线提升起来或针式绝缘子瓷件被拉脱,同时使相邻杆塔的垂直档距和,荷载增加。遇到这种情况,应设法重新选择杆塔位或加高倒拔的杆塔,对于10kV及其一下线路不建议采用加重锤的方式来平衡导线的倒拔力。建议把直线杆塔改用轻型耐张杆塔。如师宗公司10kV坝林线窝德片区10kV线大修77-13#杆设计中遇到倒拔现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆之前采用的是直线杆,进我方设计优化把直线杆改用轻型耐张杆并加装4根拉线,现运行情况良好。

3、导线的使用:

近几年农网改造升级根据南方电网的要求全部采用架空绝缘导线,但在山区大档距线路设计时,导线建议采用钢芯铝绞线,有些特殊的大档距,根据当地的气象条件还需增加导线的截面,特别是增加导线的钢芯截面,经常采用加强型导线,以确保大档距线路的安全运行。300m以上的大档距设计一般采用孤立档,并且档内导线无接头,因接头的地方出现断线的概率占总断线的80以上。

其次山区大档距线路架设时,还应该考虑弧垂对导线的影响。大档距线路设计必须保证导线在运行中不出现危险,导线应力在任何危险的条件下都不得超过其允许应力,为此导线架设时的应力和弧垂要受到限制。弧垂计算公式

f=g1L2/(8σ)

式中 f——导线的弧垂(m);

g1——导线的自重比载(N/m•mm2);

L——档距(m);

σ——导线的应力(MPa)。

由公式可知,导线的应力和弧垂成反比,所以在实际导线架设中,满足国家有关国家、行业标准及其相应规程、规范导线对地、建筑物、经济林木等的最小距离的前提下,大档距导线弧垂可以大于设计弧垂,以保证导线的强度,有利于大档距线路的安全运行。

4、防振装置的安装:

导线的振动和舞动将使导线产生断股、断线或引起相间闪络,还可能使杆塔及金具螺丝松动和部件破坏,严重危及输电线路的正常运行。因此,导线振动问题必然引起工程技术人员的重视,也是大档距线路设计施工中所必须解决的问题之一。

根据档距L中振动波的半波数n的计算公式

n=(L/D)400ν(g1/(9.8s)1/2)

式中 n——半波数;

L——档距(m);

D——导线直径(mm);

ν——风速(m/s)。

由上式可知,档距越大,档中形成完整半波数的机会越多,也就是导线产生共振的机会越多,导线振动程度也越严重,特别是山区大档距跨越的线路,这种现象更明显。目前我国广泛采用的是加装防振装置(防振锤和阻尼线),以吸收或减弱振动能量。防振锤 安装数量一般为档距300m及以下为1个,300~600m为2个,600~1000m为3个。

防振锤安装的时间要求:架设大档距线路时,导线架设完毕后,要马上安装防振锤,不能过了几天再去安装,否则会因导线可能发生共振,而使金具线夹螺丝松动,造成事故。如沧源勐懂工业园区10kV双回线路架设安装工程3#—4#档距虽然在185m,但由于此档导线刚好位于山垭口,经过与当地供电部门沟通风力经常在4~6级,最大时瞬时风力估计在8级左右,风速在30m/s。并且有其他线路耐张线夹螺栓掉落的现象。此种情况下设计应提前预防,必须加装防震锤。

综上所述,山区大档距线路架设虽然难度大,注意事项较多,但在实际设计、施工中是回避不了的,但山区大档距的设计其与沿线小档距布杆相比,具有以下优点:占地少、减少占用农田;减少森林砍伐;节约资金,10kV相同导线截面大档距平均每千米造价可节约资金约为3万元。经过这几年的农网改造升级,实践证明只要我们严格执行有关国家、行业标准及其相应规程、规范,遵循理论计算结果,大档距线路运行是安全可靠的,并且能取得良好的经济效益和社会效益。

论文作者:柳志明

论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期

论文发表时间:2016/7/20

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